ذوبهايکوره:دومفصل

:دومفصل

کوره هاي ذوب1درس ریخته گري

دیواندريدکتر مهدي

نیما طباطبایی-حسین مهتاب پور: تصاویرتهیه حسین مهتاب پور: تهیه متن

محسن علی آبادي-پورمهتاب حسین : تهیه اسالید ها

دانشکده مواد و متالورژيدانشگاه علم و صنعت ایران

1

دید کلی←فرایند هاي ریخته گري: فصل هشتم

کوره هاي ریخته گري

تقسیم بندي

کوره ها

انواع کوره ها

مدل دائمی

قالب یا مدل مصرف شونده

)Crucible Furnace(بوته اي کوره

ریخته گري تحت فشار

ریخته گري کوبشی

ریخته گري گریز از مرکز

ریخته گري تحت خأل

ریخته گري در ماسه

ریخته گري پوسته ايریخته گري تو پر

ریخته گري دقیق

نحوه انجام کار

نوع سوخت

نحوه توزیع حرارت

2

هاهکوربنديتقسیم)1

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

3

کارانجامنحوهنظراز)1

←مداومطوربهدیگرسويازسربارهومذابيتخلیهوسویکازکورهداخلبهشارژتغذیه←مداوم)1-1کوپالکورهمانند

مانند←ذوبفرآیندتوقفازپسسربارهومذابتخلیه←ذوبفرآیندانجام←کورهشارژ←تکباري)1-2ايبوتهکوره

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

کوره کوپال يابوتهکوره

4

حرارتتوزیعنحوهنظراز)2

فلزوسوختمستقیمتماس)2-1

حرارتیراندمانبودنباال←مزایامذابشیمیاییترکیبکنترلتواناییعدمومذابباسوختنمحصوالتواکنش←معایب

کوپالکوره:مثال

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

کوره کوپال

5

)تشعشعی(فلزوشعلهمستقیمتماس)2-2

الکتریکیقوسکوره:مثال

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

قوس الکتریکیکوره

6

فلزوسوخت،شعلهبینمستقیمتماسعدم)2-3

مذابشیمیاییترکیبکنترل)2مذابباسوختنمحصوالتواکنشعدم)1←مزایاکمحرارتیراندمان←معایب

القاییوالکتریکیهايکوره:مثال

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

القاییکوره

7

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

سوختنوعنظراز)3

جامدسوخت)1-3معایب

کورهدرونبهسوختحملوکردنانبارمشکل)1)کورهموقعبهکردنروشنوخاموشامکانعدمعلتبه(کورهدمايکنترلامکانعدم)2آلودگیایجاد)3

8

هاکورهبنديتقسیم←ذوبهايکوره:دومفصل

گازومایعسوخت)2-3مزایا

بودندسترسدرومتداول

الکتریسیته)3-3معایبمزایا

انرژيتولیدزیادهزینه)1کورهاتمسفرکنترلامکان)1مذابشیمیاییترکیبکنترلامکان)2باالگدازفوقایجادامکان)3خوبنسوزازاستفاده)4باالذوبسرعت)5

9

هاکورهانواعازبرخی←ذوبهايکوره:دومفصل

هاکورهانواعازبرخی)2

10

تکبارينحوه انجام کارزعدم تماس مستقیم سوخت ، شعله و فلنحوه توزیع حرارت

وت،گاز گازوئیل،ماز(و گازمایع -الکتریسیتهنوع سوخت)طبیعی

معایبمزایاسادگی ساخت)1ارزان بودن)2امکان ساخت در انواع و اندازه هاي )3

مختلف

تلفات حرارتی زیاد)1

Crucible(ايبوتهکوره←ذوبهايکوره:دومفصل Furnace(←معرفی

بوته اي با مشعلکوره بوته اي برقیکوره

11

توضیحاتانواع

وره به عنـوان کـاستفاده ←ثابتبدنه و بوته ثابت)1نگهدارنده

متـر کظرفیـت ←متحـركبدنه ثابت و بوته ثابت با بوته متحرك)2نسبت به انواع دیگر

بدنه و بوته متحرك)Tilting(گردان)3

Crucible(ايبوتهکوره←ذوبهايکوره:دومفصل Furnace(←انواع

Three types of crucible furnaces: (a) lift-out crucible, (b) stationary pot, from which molten metal must be ladled, and (c) tilting-pot furnace.

12

توضیحاتماده مورد استفادهمزایاگرافیت)1

کنترل کیفیت مذاب )1ــذاب )2 ــل م ــودن در مقاب ــر ب ــی اث ب

آلومینیوممعایب

عمر مفید کم)2قیمت زیاد )1

کاربید سیلیسیم)2

فلزات دیر ذوب)3

معموالَ چدن خاکستريمزایا

بیشترعمر مفید )1کمترقیمت )2

معایبانتقال آهن به مذاب آلومینیوم)1

-خاك نسوز)4

کورهدیوارهدراستفادهموردگدازدیرمواد←ايبوتهکوره←ذوبهايکوره:دومفصل

13

تکبارينحوه انجام کارتماس شعله با مواد شارژنحوه توزیع حرارت

گازوئیل یا گاز طبیعینوع سوختمزایا

ساخت ساده)1سرمایه گذاري کم)2استفاده جهت ذوب مقادیر زیـاد شـمش و برگشـتی)3

هاي ریخته گريمذاب در کوره هاي بزرگسرعت باالي تولید )4

معایباتالف عناصـر شـیمیایی،جذب گـاز توسـط مـذاب و )1

م شـعله و اکسیداسیون باالي فلز به علت تماس مستقیفلزمشکالت مربوط به کنترل دما)2راندمان حرارتی پایین)3

Reverberatory(تشعشعیکوره←ذوبهايکوره:دومفصل Funace(←معرفی

14

توضیحاتانواع

ه ايمستطیلی یا استوانشکل مکعب ساکن)1

ع استوانه اي مانند کـوره دوار در صـنایگردان)2چدن ریزي

Reverberatory(تشعشعیکوره←ذوبهايکوره:دومفصل Funace(←انواع

)گردان(تشعشعی دوارکوره

تشعشعی ساکنکوره

)گردان(تشعشعی دوارکوره

15

مداومنحوه انجام کارــوخت نحوه توزیع حرارت ــتقیم س ــاس مس تم

شعله

مـایع و -)کک و ذغال(جامدنوع سوختـــاز ـــاز (گ گازوئیل،مازوت،گ

)طبیعی

مزایاسادگی نحوه انجام کار)1تولید حجم باالیی از مذاب)2

معایبالانعطاف پذیري کم در رسیدن به فوق گداز هاي با)1دود و آلودگی در نمونه ي با سوخت جامدایجاد )2

a

معرفی←کوره کوپال←کوره هاي ذوب: فصل دوم

کوپالکوره

16

توضیحاتانواعدمش )1

سردشارژ به وسیله شـمش چـدن ،کک و سنگ آهـک و پـس از آن دمش هوا با دماي محـیط ــزان ــه می ــوره ک ــه درون ک بجریان هوا سرعت ذوب و دمـا

را کنترل می کندمعایب

ن به همی(عمر کم الیه نسوز)1علت از دو کوره دمش سرد در

.)کنار هم استفاده می شود

دمش )2گرم

از گاز هاي خروجی کوره براي پیشگرم کـردن هـواي ورودي

و مقــدار C 400ͦبــه انــدازهمصرف کک کاهش می یابد

مزایاالداراي الیه نسوز با عمر با)1

a

انواع←کوره کوپال←کوره هاي ذوب: فصل دومکوپال دمش سردکوره

کوپال دمش گرمکوره

17

به جاي کک از گاز و گازوئیل استفاده می شودبدون کک)3مزایا

تولید آلودگی کمتر

a

انواع←کوره کوپال←کوره هاي ذوب: فصل دوم

کوپال بدون کککوره

18

تکبارينحوه انجام کار

عدم تماس مستقیم سـوخت ونحوه توزیع حرارتشعله با مذاب

ز اســــتفاده ا←الکتریســــیتهنوع سوختگرماي حاصل از مقاومت میله

انیا سیم در مقابل عبور جریمزایا

کنترل ترکیب شیمیایی مذاب)1

معایب

Kg500حداکثر ←ظرفیت کم)1هزینه زیاد تولید انرژي)2

معرفی←کوره الکتریکی مقاومتی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

الکتریکی مقاومتیکوره

19

مواد مورد استفاده در ساخت کورهنیکل،کروم یا نیکل،کروم،آهن←مقاومت ها از جنس نایکروتال

آهن،کروم،آلومینیوم←کانتال

مواد مورد استفاده در ساخت کوره←کوره الکتریکی مقاومتی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

الکتریکی مقاومتیکوره

20

تکبارينحوه انجام کار

فلزعدم تماس مستقیم سوخت و شعله با نحوه توزیع حرارت

الکتریسیتهنوع سوخت

مزایا

مصرف انرژي کمتر نسبت به کوره مقاومتی)1ظرفیت هاي متفاوت از چند کیلوگرم تا چند تن)2عدم انجام فعل و انفعال شیمیایی با مذاب)3توزیع حرارت مطلوب)4کنترل ترکیب شیمیایی)5عدم محدودیت براي افزایش دما)6

معرفی←کوره القایی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

21

تفاوتمعایبمزایانوعکوره هاي )1

فرکانس کم بدون فرکانس←هسته

60𝐻𝐻𝐻𝐻-50بین

بســــــیار ) 1ساده

ــــــه )2 هزینســـــــرمایه

گذاري کمظرفیـــت و )3

راندمان باال

انــــــدازه )1هاي کوچک ایـــن کـــوره ــــــدمان رانــــــوبی مطل

.ندارند

ـــــــتفاده از در اســــرق و ــــان ب جری

ي تبدیل آن به انرژالکتریکی

ــدون ــاي ب ــوره ه کاي هسته بیشـتر بـر

افــــزایش دمــــاي ترل مذاب،تصفیه،کن

و نگهداري مذاب کوره هاي )2فرکانس کم با

فرکانس←هسته60𝐻𝐻𝐻𝐻-50بین

رانــــدمان )1ـــــی و حرارتالکتریکـــــی

بت بیشتر نسـبه کوره هـاي

بدون هسته

ـــــ

انواع←کوره القایی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

22

کوره هاي فرکانس )3فرکانس ←زیاد

10000𝐻𝐻𝐻𝐻ـــــ

ظرفیت کم تا حداکثر 35𝐾𝐾𝐾𝐾

:تفاوت با انواع دیگره براي تأمین انرژي و فرکانس نیاز ب

.تژنراتور و ترانسفورماتور هاي قوي اس

انواع←کوره القایی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

23

تکبارينحوه انجام کارفلزا بشعله مستقیم تماس نحوه توزیع حرارت

الکتریسیتهنوع سوختانواع

دها برقـرار در صورتی که قوس الکتریکی بین الکترو)الف. گویندغیر مستقیمگردد، به آن کوره قوس الکتریکی

درصــورتی کــه جریــان الکتریکــی از طریــق قــوس ) بارژ منتقل الکتریکی ایجاد شده بین الکترود و شارژ به ش

.نامندمستقیمشود آن را کوره قوس الکتریکی یـا حالت سوم ازطریـق الکتـرودجریان الکتریکی در)ج

ارژ شـده الکترود ها با ایجاد قوس الکتریکی یکی وارد شو ســپس بــا گذشــتن از بســتر نســوز کــوره آن را تــرك

.می کند

معرفی←کوره قوس الکتریکی←کوره هاي ذوب: فصل دوم

24